郑万铁路庙湾特大桥施工BIM技术研究与应用

发布时间：2020-07-10 23:12

【摘要】：预应力混凝土连续梁桥是铁路工程的重要组成部分,其BIM技术的研究与应用水平在一定程度上体现了铁路施工BIM技术研究与应用水平。目前国内预应力混凝土连续梁桥BIM应用主要处于三维模型构建、钢筋碰撞检查、可视化交底等层面,缺乏对其相关施工技术本质规律和特征深入研究与认识,普遍存在建模效率较低、模型应用难以有效解决传统施工技术的关切等缺陷。理论上,BIM技术研究的关键在于基于传统专业问题的深入认知、研究及抽象基础上的BIM模型信息分析、模型构建、实现及工程应用,并且能够反映工程专业特征的BIM信息模型,是对传统专业问题进行BIM模型构建与深入应用的理论基础,只有基于此研究逻辑的BIM技术应用成果才能给传统专业问题的解决带来实质性的推动,并产生实际的应用价值。本文以郑万庙湾特大桥施工为背景,针对该桥及其施工采用的钢套箱、挂篮、模板等临时结构的BIM模型构建与应用进行了较为系统的研究,主要内容包括:(1)根据铁路桥梁的结构特征,选择了合适的BIM模型构建策略,便捷地构建了庙湾特大桥的BIM模型,并通过Infraworks软件,实现基于BIM+GIS技术的桥梁漫游、施工便道布置、搅拌站场地布置、征地拆迁策划等BIM技术应用。(2)根据现场承台基础施工的技术条件,选择了合适的钢套箱方案,并针对设计的钢套箱构造特征,抽象出了钢套箱的三维模型信息;基于该三维模型信息,用Dynamo参数化编程快速生成了钢套箱三维BIM模型;利用Python编程从三维模型信息中提取并生成了钢套箱力学计算的三维MIDAS命令流,借助MIDAS软件实现了钢套箱的空间力学计算。(3)针对桥梁悬臂施工中采用的三角挂篮结构中的主构架、走行系统、悬吊系统、后锚系统、模板系统的复杂结构特征,抽象出了该三角挂篮的BIM模型信息;基于该模型信息,采用了合适BIM建模策略,实现了三角挂篮BIM模型的快速构建,并借助RBCCE软件实现了三角挂篮的力学计算。(4)针对0号块施工采用的内模和外模系统的构造特征,抽象出该0号块模板结构的BIM模型信息;基于该模型信息,采用了合适的BIM建模策略,实现了0号块模板BIM模型的快速创建,并利用RBCCE软件实现了0号块模板的力学计算。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.4
【图文】：

特大桥,钢套箱,三角挂篮

图 1-1 庙湾特大桥立面布置图本文以该项目为工程背景，重点研究以下内容：(1)根据庙湾特大桥的结构特征，选择了 RBCCE+A 平台联合应用建模策略，便捷地构建了庙湾特大桥的 BIM 模型，并通过将 BIM 模型加载到 Infraworks 软件中，实现了基于 BIM+GIS 技术的桥梁漫游、施工便道布置、搅拌站场地布置与征地拆迁策划等 BIM 技术应用。(2)根据现场承台基础施工的技术条件，选择了合适的钢套箱方案，并针对该钢套箱的构造特征，凝练出了钢套箱的三维模型信息；利用该三维模型信息，用 Dynamo 参数化编程快速生成了钢套箱三维 BIM 模型；利用 Python 编程从三维模型信息中提取相关信息，并生成了钢套箱力学计算的 MIDAS 命令流，借助MIDAS 软件实现了钢套箱的空间力学计算。(3)针对桥梁悬臂施工中采用的三角挂篮结构中的复杂结构特征，凝练出了该三角挂篮的 BIM 模型信息；基于该模型信息，采用 Revit 软件进行模型构建，实现三角挂篮 BIM 模型的快速构建，并利用 RBCCE 软件实现了三角挂篮的力学计算。

模板,模型信息,铁路桥梁,顶帽

第二章庙湾特大桥 BIM 模型构建与应用对创建铁路桥梁的三维信息化模型便要从铁路桥梁的结构特征出发，因此要完整地建立铁路连续梁的三维信息模型具有一定的难度。①桥墩模型的创建：桥墩模型信息主要包括基础模板信息、墩身模板信息和顶帽模板信息。而每个部位又有相对应的类型信息来表达，将模型信息相同的基础、墩身、顶帽归为一类。如图 2-1、2-2、2-3 所示：

墩身,模板,模型信息,铁路桥梁

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